Сталь BS 970-1 Grade 070M20: низкоуглеродистая конструкционная сталь с высокой станочностью

Общие сведения

Сталь 070M20 по стандарту BS 970-1 (аналог EN 1A / 1.0711 / SAE 1020) — это общего назначения низкоуглеродистая сталь с содержанием углерода 0,16–0,24%. Она характеризуется низкой прочностью, но отличной станочностью, хорошей сварной способностью и способностью к цементации для повышения поверхностной твердости. Широко применяется для деталей, не воспринимающих высоких нагрузок: штоков, осей, втулок, фланцев, крепежа общего назначения.

Основные свойства

Общие физические свойства

Свойство	Температура	Значение	Примечание
Плотность	23 °C	7,8 – 7,9 г/см³	Типично для низкоуглеродистых сталей

Механические свойства (23 °C, если не указано иное)

Свойство	Температура	Значение	Примечание
Модуль упругости (модуль Юнга)	23 °C	200 – 215 ГПа	Типично для низкоуглеродистых сталей
Относительное удлинение	23 °C	21 %	—
Твердость по Бринеллю	23 °C	126 – 179 HB	—
Коэффициент Пуассона	23 °C	0,29	Типично для низкоуглеродистых сталей
Модуль сдвига	23 °C	82 ГПа	Типично для низкоуглеродистых сталей
Предел прочности при растяжении	23 °C	430 МПа	—
Предел текучести	23 °C	215 МПа	—

Тепловые свойства

Свойство	Температура	Значение	Примечание
Коэффициент линейного теплового расширения	23 °C	1,32·10⁻⁵ – 1,38·10⁻⁵ 1/К	Типично для низкоуглеродистых сталей
Максимальная рабочая температура	—	500 °C	Типично для углеродистых сталей
Температура плавления	—	1480 – 1526 °C	Типично для низкоуглеродистых сталей
Удельная теплоемкость	23 °C	465 Дж/(кг·К)	Типично для низкоуглеродистых сталей
Теплопроводность	23 °C	25 – 93 Вт/(м·К)	Типично для низкоуглеродистых сталей

Электрические свойства

Свойство	Температура	Значение	Примечание
Электрическое сопротивление	23 °C	1,43·10⁻⁷ – 1,74·10⁻⁷ Ом·м	Типично для углеродистых сталей

Магнитные свойства

Свойство	Значение	Примечание
Точка Кюри	770 °C	Типично для низкоуглеродистых сталей

Химический состав (масс. %)

Элемент	Содержание
Углерод (C)	0,16 – 0,24 %
Кремний (Si)	0,10 – 0,40 %
Марганец (Mn)	0,50 – 0,90 %
Фосфор (P)	0,05 % (макс.)
Сера (S)	0,05 % (макс.)
Хром (Cr)	0,30 % (макс.)
Молибден (Mo)	0,15 % (макс.)
Никель (Ni)	0,40 % (макс.)
Железо (Fe)	Остаток (баланс)

Тепловая обработка и применение

Основные режимы тепловой обработки

• Нормализация: 870–910 °C, охлаждение на воздухе — утончение зерна, выравнивание структуры
• Отжиг (мягкий): 650–700 °C, медленное охлаждение — максимальная мягкость для сложной обработки
• Цементация: 900–950 °C в цементирующей среде, закалка с 780–820 °C — поверхностная твердость 55–62 HRC, зонтик 0,5–1,5 мм
• Закалка (прямая): не рекомендуется из-за низкого углерода — низкая закаляемость

Станочность

Относительная станочность (по сравнению со сталью 12L14 = 100%) составляет ~65–75%. Отлично подходит для автоматной обработки, резьбонарезания, сверления, фрезеровки. Рекомендуются режущие инструменты из быстродеющей стали или твердых сплавов с покрытием.

Сварка

Хорошая сварная способность всеми методами (ручная дуговая, MIG/MAG, TIG, точечная). Предварительный и межпроходной нагрев не требуется. При сварке толстых деталей (>25 мм) рекомендуется нагрев до 150–200 °C для предотвращения застывных трещин.

Типичные области применения

• Валы, штоки, оси малой ответственности
• Втулки, муфты, шпонки, распорки
• Крепеж общего назначения (болты, гайки, шпильки низкого класса прочности)
• Корпуса, фланцы, основания, кронштейны
• Детали для последующей цементации: шестерни, пиньоны, втулки шестерен, качковые пальцы
• Несущие конструкции малой ответственности в строительстве

Зарубежные аналоги

Стандарт	Обозначение
EN 10027 / EN 10277	11SMnPb30 (свинцовое), 11SMn30 (без свинца) — для автоматной стали; 1.0711 (9SMn28) — ближайший по составу
DIN / W-Nr	1.0711 (9SMn28), 1.0715 (9SMnPb28)
SAE / AISI	1213, 1215 (автоматные), 1020 (по углероду)
GOST (приблизительно)	20, 20кп (по механическим свойствам)
JIS	SUM22, SUM23 (автоматные), S20C